JP4627490B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及びその維持機構を備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファクシミリ／複写機の複合機などの各種画像形成装置において、記録液を吐出する液滴吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えたものにあっては、記録液を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する機構が不可欠である。

このヘッドの性能維持回復を行なうための維持機構（装置）は、一般に、記録液であるインクの自然蒸発によるノズル付近の記録液の増粘固着を防止するためにノズル面を高い密閉性を保って覆うための保湿用キャップ、ノズルから増粘した記録液を吸引して排出するための吸引用キャップ（保湿用キャップと兼用されることもある。）、ノズル面に付着した記録液を拭き取って除去するためのワイパーブレード（ブレード部材）、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行なうための空吐出受けなどで構成される。

ここで、ワイパーブレードでノズル面をワイピングすることによってワイパーブレードに記録液が付着するため、このワイパーブレードに付着した記録液を除去して清浄化するワイパークリーナあるいはブレードクリーナと称される清掃部材を備えることが知られている。

さらに、特許文献１に記載されているように、高粘度記録液を用いた場合にワイパークリーナの先端に除去した記録液が付着したままになっていると、次工程でワイパーブレードをクリーニングすることができなくなることから、ワイパークリーナの表面に沿って揺動して記録液を掻き寄せることで流れ易くする掻き落とし手段を備え、ワイパークリーナ先端の清浄度を維持する機構が知られている。
特開２００５−１４４９１２号公報

上述した特許文献１に記載の機構を用いた場合、ワイパークリーナと掻き落とし部材が当接しているために、記録液が残っている状態で放置されると、記録液の粘度上昇によってワイパークリーナと掻き落とし部材とが貼り付き、この状態で掻き落とし機構を駆動させるときに大きな駆動力が必要になり、駆動系の強度を高くしたり、駆動用モータとして高出力のものを用いなければならなくなるという新たな課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ワイパ部材を清掃する清掃部材と掻き落とし部材との貼り付きを防止した画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
ノズルから液滴を吐出する記録ヘッドのノズル面を清浄化するブレード部材と、
前記ブレード部材が押し付けられ、前記ブレード部材に付着している記録液を除去する清掃部材と、
前記清掃部材に付着した記録液を掻き寄せる掻き落とし部材と、
前記掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段と、を備え、
前記掻き落とし部材には、この掻き落とし部材を前記清掃部材の表面から隙間を保って離間させる離間用アームが設けられ、
前記掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段は、前記掻き寄せ動作を行なわせるときに前記掻き落とし部材を前記清掃部材の表面に当接させる手段を有している
構成とした。

ここで、前記記録ヘッドのノズル面を覆うキャッピング手段が前記ノズル面をキャッピングしている状態にあるときには、前記掻き落とし部材が前記清掃部材から離間している状態にある構成とできる。また、前記清掃部材が空吐出受けの一部で構成され、前記掻き落とし部材が前記清掃部材に接触している状態で、画像形成に寄与しない液滴を前記空吐出受けに向けて吐出する空吐出動作を行う構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、清掃部材に付着した記録液を掻き寄せる掻き落とし部材と、掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段とを備え、掻き落とし部材には、この掻き落とし部材を清掃部材の表面から隙間を保って離間させる離間用アームが設けられ、掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段は、掻き寄せ動作を行なわせるときに掻き落とし部材を清掃部材の表面に当接させる手段を有している構成としたので、高粘度の記録液を用いた場合でも、清掃部材と掻き落とし手段の貼り付きを防止あるいは低減することができる。これにより、高出力の駆動源を使用せず、駆動系の強度向上を図らないでも、有効な掻き落としができるようになる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出装置の維持装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例について図１を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備え、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には、液体補充手段としての液体保管用タンクであるメインタンク（以下、「インクカートリッジ」という。）１０が交換可能に装着され、また、開閉可能な前カバー８を有している。

次に、この画像形成装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。

フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂ（図３参照）に横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ２３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、記録液滴（インク滴）を吐出するための液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなる複数の記録ヘッド３４を複数のノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、記録ヘッド３４は、例えば、イエロー（Ｙ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｙ、マゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｍ、シアン（Ｃ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｃ、ブラック（Ｂｋ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｂとで構成している。なお、「記録ヘッド３４」というときは色を区別しないものとする。

ヘッド構成は、これらの例に限るものではなく、１又は複数の色の液滴を吐出する１又は複数のノズル列を有する記録ヘッドを１又は複数用いて構成することもできる。

記録ヘッド３４を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。

この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図３に示すように、図示しない制御部との間でハーネス（ＦＰＣケーブル）２２を介して接続されている。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４にそれぞれ各色の記録液を供給するための各色のサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋ（色を区別しない場合は「サブタンク３５」という。）を搭載している。

このサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋには、図３及び図４に示すように、４本のチューブ３６ｙ、３６ｍ、３６ｃ、３６ｋ（各色を区別しない場合は「チューブ３６」という。）で構成される記録液供給チューブ３７を介して前述した各色のインクカートリッジ１０（各色を区別する場合には、「インクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ」という。）から記録液を供給するようにしている。なお、個々のチューブ３６も記録液を供給する記録液供給チューブである。

ここで、インクカートリッジ１０は、図３にも示すように、カートリッジ装填部６に収納され、このカートリッジ装填部６にはインクカートリッジ１０内の記録液を送液するための供給ポンプユニット２３が設けられている。

また、インクカートリッジ装填部６からサブタンク３５に至るまでの記録液供給チューブ３７は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに本体側ホルダ２５にて固定保持されている。さらに、キャリッジ３３上でも固定リブ２６にて固定されている。

一方、給紙トレイ３の用紙積載部（底板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト５１と、給紙部からガイド４５を介して送られる用紙４２を搬送ベルト５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ５２と、略鉛直上方に送られる用紙４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト５１上に倣わせるための搬送ガイド５３と、押さえ部材５４で搬送ベルト５１側に付勢された先端加圧コロ５５とを備えている。また、搬送ベルト５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。

ここで、搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５７とテンションローラ５８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド５４による印写領域に対応してガイド部材６１を配置している。このガイド部材６１は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５７とテンションローラ５８）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出している。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪７１と、排紙ローラ７２及び排紙コロ７３とを備え、排紙ローラ７２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ７２と排紙コロ７３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット８１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット８１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ５２と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット８１の上面には手差し給紙部８２を設けている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための本発明に係る維持装置を含む信頼性維持回復機構９１を配置している。

この維持回復機構９１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ９２ａ〜９２ｄ（区別しないときは「キャップ９２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード９３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け９４及びこの空吐出受け９４に一体形成され、ワイパーブレード９３に付着した記録液を除去するための清掃部材であるワイパークリーナ９５と、ワイパーブレード９３のクリーニング時にワイパーブレード９３をワイパークリーナ９５側に押し付けるクリーナ手段を構成するクリーナコロ９６などを備えている。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け９８を配置し、この空吐出受け９８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口９９などを備えている

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に静電的に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構９１側に移動されて、キャップ９２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ９２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

そこで、この画像形成装置における維持回復機構９１の構成の概要について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同維持回復機構の要部平面説明図、図５は同じく模式的概略構成図、図６は図４の右側面説明図である。

この維持回復機構９１は、維持装置フレーム１１１に、キャップ保持機構である２つのキャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂと、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード９３と、キャリッジロック１１５とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。また、ワイパーブレード９３とキャップホルダ１１２Ａとの間には空吐出受け９４が配置され、ワイパーブレード９３のクリーニングを行なうために、フレーム１１１の外側からワイパーブレード９３を空吐出受け９４の清掃部材であるワイパークリーナ９５側に押し付けるための清掃部材であるクリーナコロ９６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ１１８が揺動可能に保持されている。

キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂ（区別しないときは「キャップホルダ１１２」という。）には、それぞれ、２つの記録ヘッド３４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ９２ａと９２ｂ、キャップ９２ｃと９２ｄを保持している。

ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ１１２Ａに保持したキャップ９２ａには可撓性チューブ１１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、その他のキャップ９２ｂ、９２ｃ、９２ｄはチュービングポンプ１２０を接続していない。すなわち、キャップ９２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という。）とし、その他のキャップ９２ｂ、９２ｃ、９２ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ９２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。

また、これらのキャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂの下方にはフレーム１１１に回転自在に支持したカム軸１２１を配置し、このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂを昇降させるためのキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂと、ワイパーブレード９３を昇降させるためのワイパーカム１２４、キャリッジロック１１５をキャリッジロックアーム１１７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム１２５と、後述する空吐出受け９４内で掻き落とし部材を揺動させるコロ２０３と、ワイパークリーナ１１８を揺動させるためのクリーナカム１２８をそれぞれ設けている。

ここで、キャップ９２はキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード９３はワイパーカム１２４により昇降させられ、下降時にワイパークリーナ１１８が進出して、このワイパークリーナ１１８のクリーナコロ９６と空吐出受け９４のワイパークリーナ９５とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード９３に付着したインクが空吐出受け９４内に掻き落とされる。

キャリッジロック１１５は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックカム１２５で駆動されるキャリッジロックアーム１１７を介して昇降させられる。

そして、チュービングポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チュービングポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。なお、クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６、１３８の回転軸である中間軸１４１はフレーム１１１にて回転可能に保持している。

また、カム軸１２１にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム１４２を設け、この維持回復機構９１に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ９２が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ１３１（ポンプ１２０以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ９２（キャップホルダ１１２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ９２のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド３４がキャッピングされる。

次に、ワイパーブレード９３を清掃（清浄化）するワイパークリーナ機構について図７ないし図９をも参照して説明する。なお、図７は同機構を示す概略正面説明図、図８は同機構の示す概略側面説明図、図９は同機構のクリーナ手段の概略分解斜視説明図である。

ワイパークリーナ機構は、空吐出受け９４と一体に形成した清掃部材であるワイパークリーナ９５と、ワイパークリーナ９５側にワイパーブレード９３を押し付ける清掃部材であるクリーナコロ９６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ１１８とで構成している。

ワイパークリーナ１１８は、ワイパーブレード９３に当接してワイピングによってワイパーブレード９３に付着した記録液を清掃するためのクリーナコロ９６を、クリーナホルダ１８２の上端部に回転自在に装着している。

このクリーナホルダ１８２の下側両端部に形成した腕部１８２ａ、１８２ａには支軸１８４を設けて、この支軸１８４をフレーム１１１（又はフレーム１１１に固定した支持部材でもよい。）に揺動自在に装着し、一方の腕部１８２ａとフレーム１１１などの固定部との間には引っ張りスプリング１８５を介装することにより、クリーナホルダ１８２を図７に示すワイパーブレード９３に当接しない退避位置側に揺動付勢している。

そして、このクリーナホルダ１８２の下端中央部１８２ｂの外面側に支軸１８６を設け、この支軸１８６にリンク部材１８８を回転可能に装着し、一方の腕部１８２ａとリンク部材１８８との間に介装したスプリング１８９によって、リンク部材１８８を下端中央部１８２ｂの受け部１８２ｃに押し付けている。

リンク部材１８８は支軸１８６に装着するアーム部材１９１と、このアーム部材１９１に一体的に設けられ、下端部がクリーナカム１２８の周面に当接する部材であるカムレバー１９２で構成している。したがって、クリーナカム１２８によってカムレバー１９２が押し上げられるとき、クリーナホルダ１８２が揺動できないときにはリンク部材１８８がスプリング１８９の付勢力に抗して揺動することによって過負荷を吸収することができる。つまり、リンク部材１８８とスプリング１８９によってクリーナコロ９６のワイパーブレード９３に対する押し付け力を調整する押圧調整機構を構成している。

一方、空吐出受け９４のワイパーブレード９３側上端部には、クリーナコロ９６と共同してワイパーブレード９３を挟むための傾斜した清掃部材であるワイパークリーナ９５を一体形成している。

このように構成したので、モータ１３１を駆動してカム軸１２１を回転させることによって、前述したようにワイパーブレード９３を上昇させ（図７の位置）、その後記録ヘッド３４を相対移動させてノズル面をワイピングする。

そして、カム軸１２１の更なる回転によって、図１０に示すように、クリーナカム１２８がリンク部材１８８を矢示Ｅ方向に押し上げ、このリンク部材１２８に連結されているクリーナホルダ１８２が支軸１８４を中心として矢示Ｃ方向に進出揺動して、クリーナコロ９６がワイパーブレード９３を空吐出受け９４側のワイパークリーナ９５に押し付ける。

この状態で、ワイパーブレード９３がワイパーカム１２４の回転によって矢示Ｄ方向に下降することにより、ワイパーブレード９３にワイピングによって付着した記録液が空吐出受け９４のワイパークリーナ９５側に掻き落とされる。

このように、クリーナコロ９６でワイパーブレード９３を空吐出受け９４のワイパークリーナ９５に押し付けながらワイパーブレード９３を下降させてワイパーブレード９３をクリーニングする（清浄化する）ことによって、次回のヘッドクリーニング時に清浄な状態でワイピングを行なうことができ、ワイピング性能が向上する。

次に、空吐出受け９４内に設けたワイパークリーナの掻き落とし機構について図１１ないし図１３を参照して説明する。なお、図１１は同掻き落とし機構の掻き落とし部材が離間した状態の正断面説明図、図１２は同じく掻き落とし部材が当接した状態の正断面説明図、図１３は同じく同機構の側面説明図である。

空吐出受け９４内には、空吐出受け９４の下側に位置し、カム軸１２１に設けた掻き落とし部材揺動用部材である回転体としてのコロ２０３と、ワイパークリーナ９５の内面に付着した記録液を掻き寄せるための掻き落し機構２０４を構成する掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂと、回転体であるコロ２０３に付着した記録液を掻き落とすための掻き落とし部材２０５とを備え、この空吐出受け９４の下方には吸収体２０７を含む廃液タンク２０６が配置される。

ここで、空吐出受け９４のワイパークリーナ９５内面に付着した記録液を掻き寄せるための掻き落とし機構２０４は、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂの下端部をホルダ２０１の下端部に設けた支軸２１０で揺動可能に支持し、これらの掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂは連結部材２１１で互いに遊びを持って連結している。

これらの掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂには、それぞれ弾性を有する離間用アーム２４１を一体に形成している。この離間用アーム２４１は、図１１にも示すように、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂのワイパークリーナ９５の傾斜表面に倣うように傾斜する先端部２０４ａを、ワイパークリーナ９５から離間する方向に付勢する。このアーム２４１の先端部には空吐出受け９４の内壁面と対向する側には揺動時の接触面積を小さくするための凸部２４１ａを設けている。

一方、カム軸１２１に設けた回転体としてのコロ２０３には、図１４及び図１５にも示すように、コロ２０３の回転によって掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂに当接可能なピン部材２１２、２１２を設けている。さらに、このコロ２０３の掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂ側の面には、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂを、離間用アーム２４１の付勢力に抗して、ワイパークリーナ９５側に押し付けて、先端部２０４ａをワイパークリーナ９５に当接させるための２つの当接用リブ２１３、２１３を所定の間隔で形成している。

ここで、当接用リブ２１３は、キャップカム１２２によってキャップ９２が上死点まで上昇させられて記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングしているときには、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂをワイパークリーナ９５側に押し付けない位置に設けている。したがって、記録ヘッド３４のノズル面がキャップ９２でキャッピングされているときには、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂは離間用アーム２４１の付勢力によってワイパークリーナ９５から離間した状態になる。

このように構成したので、前述したようにワイパーブレード９３のクリーニングを行なったときにワイパークリーナ９５にワイパーブレード９３から除去された記録液が付着する。

ここで、カム軸１２１が回転することによって、図１３でコロ２０３が矢示Ｆ方向に回転すると、コロ２０３の当接用リブ２１３が掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂを離間用アーム２４１の付勢力に抗して押し付けたときには、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂの先端部２０４ａがワイパークリーナ９５に当接し、当接用リブ２１３が掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂから離れたときには、離間用アーム２４１の付勢力によって掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂの先端部２０４ａがワイパークリーナ９５から離間する。

それとともに、コロ２０３のピン部材２１２が掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂに当接することで、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂが図１３で矢示Ｇ、Ｈ方向に往復移動する（実線示の位置と破線図示の位置の間）。

このようにして、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂはコロ２０３の回転によって揺動するとともにワイパークリーナ９５への当接と離間を繰り返し、この掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂの当接と離間を伴う往復移動によって、ワイパークリーナ９５に付着した記録液が掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂの先端部２０４ａで１箇所或いは数箇所に掻き寄せられ（集められ）、記録液の塊りが大きくなって、記録液は空吐出受け９４の内壁面に沿って自重で流れ、下方の廃液タンク２０６に落下する。

ところで、このような掻き落とし機構を備えた場合、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に当接した状態のまま放置されると、特に高粘度記録液の場合には、増粘した記録液によって掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に貼り付くという現象が生じる。このように掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に貼り付いた状態から掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂを駆動する場合に駆動源にかかる負荷は貼り付きが生じていない場合に比べて非常に大きくなる。

そこで、上述したように、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂをワイパークリーナ９５から隙間を保って離間させる手段である離間用アーム２４１を備えて、掻き落とし動作を行わない状態では、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂをワイパークリーナ９５から隙間を持って離間させるようにしている。これによって、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に貼り付くことが防止され、あるいは、貼り付きが生じても軽微な貼り付きの程度に抑えることができ、高出力の駆動源を用いないでも、放置後でも掻き落とし部材を駆動することができるようになる。

また、上述したように、記録ヘッド３４のノズル面がキャップ９２でキャッピングされている状態にあるときには、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂは離間用アーム２４１の付勢力によってワイパークリーナ９５から離間した状態になるように当接用リブ２１３を形成している（当接用リブ２１３が掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂを押圧しない位置になるようにする。）。

つまり、一般的なユーザーの使用状態として、機械寿命の中で最も長い状態は非印字状態である待機時と考えられる。長い放置時間により記録液の水分蒸発が進み増粘することで、掻き落とし部材とワイパークリーナの貼り付き力は増大する。待機時、すなわちキャッピング手段によるキャップ状態において、掻き落とし部材が離間するようにカム軸上に設けられた当接用リブを形成することで、貼り付きを防止ないし低減することができる。

これにより、貼り付いた場合の駆動マージンを完全に不要とすることで、マシンの小型、軽量化、低消費電力化につながり、コスト上昇を抑制することで安価にマシンを提供することができるようになる。

次に、維持回復機構のカム軸の回転角度と各動作及び空吐出動作の関係について図１６を参照して説明する。
同図（ａ）に示すように、ワイパーブレード９３を上昇させて記録ヘッド３４のノズル面をワイピングした後ワイパーブレード９３が下降し、同図（ｂ）に示すように、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に当接して掻き落とし動作を行った後掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５から離間し、その後、同図（ｄ）に示すように、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５から離間した状態でキャップ９２が記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングした状態になる。

そして、同図（ｃ）に示すように、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に当接しているときに、空吐出受け９４に向けて記録ヘッド３４から空吐出を行うようにしている。

つまり、上述したようにワイパークリーナが空吐出受けの機能を兼ね備えている場合、掻き落とし部材の離間時の状態では掻き落とし部材背面と空吐出位置が近接するため、掻き落とし部材の離間距離分だけ空吐出位置を移動させることになる。この場合、空吐出受けそのものを移動させる構成は複雑になるので、空吐出受け自体を大きくすることになる。

しかしながら、空吐出受けを大きくすることは維持回復機構９１を大きくすることになり、ひいては装置本体の大型化につながる。

そこで、空吐出動作時には掻き落とし部材がワイパークリーナに当接している状態になるように空吐出タイミングを制御することで、空吐出受けの大きさを変えることなく、掻き落とし部材とワイパークリーナの貼り付きを低減、防止することができる。

次に、上述した本発明を適用した画像形成装置において使用した高粘度の記録液であるインクについて説明する。なお、インクのポリマーエマルジョンは後述する製造例に従い作製したものである。

また、インクに使用する湿潤剤としては、グリセリン、１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、およびトリメチロールエタンから選ばれた少なくとも１種類以上を使用する。

また、炭素数８以上で１１以下のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤を添加してある。

その例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、 ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、下記（Ｉ）ないし（VII）の構造の物質を挙げることができる。

（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ：３〜１２、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）

（Ｒ2：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）

（Ｒは分岐しても良い６〜１４の炭素鎖、ｋ：５〜２０）

（Ｒは分岐しても良い炭素数６から１４の炭素鎖、ｎ：５〜２０）

（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）

（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）

（ｐ、ｑは０〜４０）

これらの添加により、インクの表面張力が３５ｍＮ／ｃｍ以下まで下がる。表面張力を３５dyne／ｃｍ以下とすることによって、印写画像において特に紙への浸透速度を上げることができる。また、２５℃におけるインク粘度を５ｍＰａ・sec以上にすることで、画像濃度を上げることができる。

そこで、インクの製造例について説明する。
〔インク製造例〕
下記方法でインクを作製した。
（参考例１）フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開２００１−１３９８４９号公報に開示されている調整例３を追試して青色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９３ｎｍであった。

（参考例２）ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
上記参考例１のフタロシアニン顔料をピグメントレッド１２２に変更したほかは参考例１と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２７ｎｍであった。

（参考例３）モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
参考例１のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー７４に変更したほかは参考例１と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７６ｎｍであった。

（参考例４）ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１
表面積が２３０ｍ^２／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−安息香酸３４ｇとを水７５０ｇに混合分散し、これに硝酸１６ｇを滴下して７０℃で撹拌した。５分後、５０ｇの水に１１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを１０倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、ｐＨをジエタノールアミンにて調整しｐＨ８−９とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの０．５μｍフィルターにてカーボンブラック分散液1とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９９ｎｍであった。

以下にインクの実施例を示すが、これらに限定されるものではない。なお、各成分の量（％）は重量基準である。
〔シアンインク〕
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行いインク組成物を得た。
参考例１のフタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子 １０．０ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２５．０ｗｔ％
グリセロール ８．５ｗｔ％
ＣＨ₃（ＣＨ₂）_１２Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）₃ＣＨ_２ＣＯＯＨ
の活性剤 ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １．８ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．1ｗｔ％
消泡剤 ０.０５ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔マゼンタインク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例２のジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子 ０.５ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２２．０ｗｔ％
グリセロール ７．０ｗｔ％
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール ＴＯＣ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．０５ｗｔ％
消泡剤 ０.１ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔イエローインク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例３のモノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子 １０．０ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２３．５ｗｔ％
グリセロール ７．５ｗｔ％
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール ＴＯＣ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．０５ｗｔ％
消泡剤 ＫＭ72Ｆ ０.１ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔黒インク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例４のジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ １０．０ｗｔ％(固形分として)
１，３−ブタンジオール ２２．５ｗｔ％
グリセロール ７．５ｗｔ％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０ｗｔ％
ＣＨ₃（ＣＨ₂）_１２Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）₃ＣＨ_２ＣＯＯＨ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２ｗｔ％
消泡剤 ０．１ｗｔ％
イオン交換水 残量

これらのインク物性は、表１のとおりであった。

上述したように高粘度の記録液（インク）を用いる記録ヘッド３４に対して維持回復動作（ヘッド吸引）を行った後、ワイパーブレード９３によるワイピングを行ない、ワイパークリーナでクリーニングを行うことでワイパーブレード９３に付着した残存記録液も除去されることが確認された。さらに、空吐出受け９４内に掻き落とされる記録液もスムーズに廃液タンクに流れ落ち、次のワイピング工程でもワイパーブレード９３に付着した記録液を除去できることが確認された。また、キャップ９２で記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングした状態で放置しても、掻き落とし部材２０４Ａ、２０４Ｂがワイパークリーナ９５に貼り付くことがないことが確認された。

なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料を吐出させる画像形成装置にも適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。 同画像形成装置の機構部の一例を示す概略説明図である。 同機構部の概略平面説明図である。 同装置における維持回復機構の要部平面説明図である。 同じく模式的概略構成図である。 図５の右側面説明図である。 ワイパークリーニング機構の説明に供する概略正面説明図である。 同じく概略側面説明図である。 同じく同機構のワイパークリーナの概略分解斜視説明図である。 同じく同機構の動作説明に供する説明図である。 掻き落とし機構の説明に供する掻き落とし部材がワイパークリーナから離間している状態の正面断面説明図である。 同じく掻き落とし部材がワイパークリーナに当接している状態の正面断面説明図である。 同じく掻き落とし機構の側面説明図である。 コロの説明に供するワイパーカム側から見た説明図である。 図１４の断面説明図である。 カム軸の回転角と維持回復機構の各動作及び空吐出動作の関係の説明に供するタイミング説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
６…インクカートリッジ装填部
１０…インクカートリッジ
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…サブタンク
４２…用紙
５１…搬送ベルト
９１…維持回復機構
９２ａ〜９２ｄ…キャップ
９３…ワイパーブレード
９４…空吐出受け
９５…ワイパークリーナ
９６…クリーナコロ
１１８…ワイパークリーナ
１２１…カム軸
１２４…ワイパーカム
１２８…クリーナカム
１３１…モータ
１４１…中間軸
１７１…ワイパーホルダ
２０３…コロ
２０４…掻き落し機構
２０４Ａ、２０４Ｂ…掻き落し部材
２１２…ピン部材
２１３…当接用リブ
２４１…離間用アーム

Claims (3)

1. ノズルから液滴を吐出する記録ヘッドのノズル面を清浄化するブレード部材と、
   前記ブレード部材が押し付けられ、前記ブレード部材に付着している記録液を除去する清掃部材と、
   前記清掃部材に付着した記録液を掻き寄せる掻き落とし部材と、
   前記掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段と、を備え、
   前記掻き落とし部材には、この掻き落とし部材を前記清掃部材の表面から隙間を保って離間させる離間用アームが設けられ、
   前記掻き落とし部材に掻き寄せ動作を行なわせる手段は、前記掻き寄せ動作を行なわせるときに前記掻き落とし部材を前記清掃部材の表面に当接させる手段を有している
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドのノズル面を覆うキャッピング手段が前記ノズル面をキャッピングしている状態にあるときには、前記掻き落とし部材が前記清掃部材から離間している状態にあることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記清掃部材が空吐出受けの一部で構成され、前記掻き落とし部材が前記清掃部材に接触している状態で、画像形成に寄与しない液滴を前記空吐出受けに向けて吐出する空吐出動作を行うことを特徴とする画像形成装置。

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